Alberti şifresi

İtalyan mimar Leon Battista Alberti tarafından 1467 yılında yaratılan Alberti Şifresi ( ), ilk polialfabetik şifrelerden biriydi. adlı çalışmasının ilk sayfalarında papalık sekreteri Leonardo Dati ile yeni geliştirilen hareketli tip baskı makinesinin onun şifre çarkının geliştirilmesine yol açtığı hakkında yaptığı konuşmayı anlattı.

Şifreleme diski
Alberti'nin şifre diski, karışık alfabeler ve değişken periyotlarla polialfabetik yer değiştirmenin ilk örneğini oluşturmaktadır Formül ("Formula") adı verilen bu cihaz, biri diğerine göre dönebilen ortak bir pimle tutturulmuş iki eş-merkezli diskten oluşuyordu. Büyük olana Stabilis [sabit veya hareketsiz], küçük olana ise Mobilis [hareketli] denir. Her diskin çevresi 24 eşit hücreye bölünmüştür. Dış halkada düz metin için bir büyük harf alfabesi, iç halkada ise şifreli metin için bir küçük harf karışık alfabesi bulunur. Dış halkada ayrıca, atanmış sayısal değerlere sahip 336 ifade içeren bir kod kitabının üst şifrelemesi için 1'den 4'e kadar sayılar bulunur.

Bu, kod numaralarını gizlemek için çok etkili bir yöntemdir, çünkü eşdeğerleri diğer bozuk harflerden ayırt edilemez. Alfabenin kayması kriptogramın gövdesinde yer alan anahtar harfler tarafından kontrol edilir.

Bu şifrenin kesin bir incelemesi için, De Cifris kitabının iki bölümü İngilizce olarak yeniden üretilmiştir.


Bu incelemenin Türkçe çevirisi ise şöyledir:



Kullanım
İlk şifreleme yöntemi
Küçük halkadaki küçük bir harf indeks olarak kullanılır.

Bu örnekte iç halkadaki g harfi indeks olarak seçilmiş ve sabit halkadaki büyük harfin (bu durumda A) altına taşınmıştır. Kullanılan alfabeler şunlardır (şekle bakınız):

ABCDEFGILMNOPQRSTVXZ1234 (Sabit disk)

gklnprtuz&xysomqihfdbace (Hareketli disk)

Gönderi: “La guerra si farà ...”

_LAGVER2RA_ (Düz metin)

AzgthpmamgQ (Şifreli metin)

Anahtar harfler A ve Q kriptograma dahil edilmiştir. 2 sayısının şifrelenmesinden kaynaklanan küçük a harfi bir sıfırdır ve deşifre sırasında atılmalıdır.

Birkaç harfin şifrelenmesinden sonra kriptograma farklı bir büyük harf (Q) eklenir ve hareketli disk buna uygun olarak döndürülerek yeni bir kombinasyon elde edilir:

QRSTVXZ1234ABCDEFGILMNOP (Sabit disk)

gklnprtuz&xysomqihfdbace (Hareketli disk)

Şifreleme bu şekilde devam edecek:

_SIFARÀ (Düz metin)

Qlfiyky (Şifreli metin)

Aynı işlem mesajın sonuna kadar farklı anahtar harflerle devam edecektir.

İkinci şifreleme yöntemi
Sabit diskteki büyük bir harf indeks olarak kullanılır.

Bu örnekte, A harfi indeks olarak seçilmiştir ve hareketli diskin küçük m harfi indeks harfinin yanına yerleştirilmiştir. Alfabedeki değişiklikler dört sayıdan birinin şifrelenmesiyle gösterilecektir.

ABCDEFGILMNOPQRSTVXZ1234 (Sabit disk)

mqihfdbacegklnprtuz&xyso (Hareketli disk)

Gönderi: “La guerra si farà ..."

_LAGVERA3 (Düz metin)

mcmbufpms (Şifreli metin)

İki R den biri kriptanalize meydan okumak için atlanmıştır.
3 rakamını şifreleyen s harfinin varlığı, hareketli diskin yeni bir konuma çevrilmesi gerektiğini gösterir. s harfi daha sonra A harfinin altına taşınır.

ABCDEFGILMNOPQRSTVXZ1234 (Sabit disk)

somqihfdbacegklnprtuz&xy (Hareketli disk)

Şifreleme bu şekilde devam edecek:

_SIFARÀ (Düz metin)

sndhsls (Şifreli metin)

Aynı prosedür, alfabe kaymalarını belirtmek için dört sayı kullanılarak mesajın sonuna kadar devam ettirilecektir.

Alberti disk şifrelemesinin Afin Kaydırmaları, Anahtar Kelime kaydırmaları, Sezar kaydırması veya Vigenère şifrelemesi ile hiçbir ilgisi yoktur. Sezar şifrelemesi, sabit anahtarlı tek bir sıradan alfabenin kaydırılmasına dayanan basit bir ikamedir. Bir harfin eşdeğeri keşfedildikten sonra tüm eşdeğer şifre harfleri bilinir. Alberti şifresinde iki karışık alfabe vardır ve anahtar şifreleme sırasında sürekli değişir, bu nedenle tek bir harfin keşfi daha fazla ilerlemeye izin vermez. Frekans analizi de imkansızdır çünkü aynı harf her zaman farklı şekilde şifrelenir. Vigenère şifresi Sezar'ınki gibi tek bir sıradan alfabeye dayanır ve Kasiski testi yoluyla sabit periyodu keşfedildikten sonra kolayca çözülür. Alberti ile bu mümkün değildir.

Kriptanaliz
Leon Battista Alberti'nin buluşu şifrelemede devrim yarattı. Dönemin önceki şifreleriyle karşılaştırıldığında Alberti Şifresini yöntem hakkında bilgi sahibi olmadan kırmak imkansızdı. Bunun nedeni harflerin frekans dağılımının maskelenmiş olması ve o zamanlar şifrelere saldırmak için bilinen tek teknik olan frekans analizinin kullanılamamasıydı.

Kaynakça
Dış bağlantılar
Konuyla ilgili okumalar
Alberti, Leon Battista, A Treatise on Ciphers, trans. A. Zaccagnini. Foreword by David Kahn, Galimberti, Torino 1997.
Buonafalce, Augusto, “An Exercise in Solving the Alberti Disk”. The Cryptogram LIV, 5, ACA, Plano 1999.